- •Раздел 1 Дистанционные методы в географических исследованиях
- •Тема 1.1 Сущность и развитие дистанционных методов
- •1.1.1 Основные понятия. Классификация аэрокосмических методов
- •1.1.2 Исторический очерк развития аэрокосмических методов
- •1.1.3 Применение аэрокосмических методов в географических науках
- •Тема 1.2 Дистанционные методы в геоэкологических исследованиях
- •1.2.1 Геоэкологическое применение различных видов съёмок.
- •Раздел 2. Физические основы, технические средства и технологии получения аэрокосмических снимков
- •Тема 2.1 Физические основы космоаэросъёмки
- •2.1.1 Электромагнитный спектр.
- •2.1.2 Солнечное излучение и его отражение объектами земной поверхности
- •2.1.3 Характеристика собственного излучения Земли.
- •2.1.4 Влияние атмосферы на регистрируемое излучение.
- •2.1.5 Искусственное излучение
- •Тема 2.2 Регистрация излучений
- •2.2.1 Методы регистрации электромагнитного излучения. Зрительная система человека.
- •2.2.2 Фотохимическая регистрация излучений
- •2.2.3 Электрическая регистрация излучений
- •2.2.4 Антенны
- •Тема 2.3 Съёмочная аппаратура
- •2.3.1 Классификация съемочной аппаратуры. Фотографические аппараты.
- •2.3.2 Оптико-механические и оптико-электронные сканеры
- •2.3.3 Радиолокаторы бокового и кругового обзора
- •Тема 2.4 Носители съёмочной аппаратуры
- •2.4.1 Виды носителей. Носители для воздушной съёмки
- •2.4.2 Носители для космической съёмки
- •2.4.3 Космический полёт и его особенности
- •Тема 2.5 Виды дистанционных съёмок
- •2.5.1 Классификация дистанционных съемок. Виды съемок в зависимости от используемых носителей.
- •2.5.2. Виды съемок в зависимости от используемой аппаратуры и спектрального диапазона
- •2.5.3. Наземные виды съемок
- •Тема 2.6 Классификация аэрокосмических снимков
- •2.6.1 Аэрокосмические снимки и их свойства
- •2.6.2 Классификации аэрокосмических снимков
- •2.6.3 Характеристика основных типов снимков
- •Раздел 3 Теоретические основы дешифрирования аэрокосмических снимков
- •Тема 3.1 Методологическая основа дешифрирования
- •3.1.1 Предмет и сущность дешифрирования.
- •3.1.2 Виды дешифрирования.
- •3.1.3 Психологические и физиологические основы визуального дешифрирования.
- •3.1.4 Признаки дешифрирования
- •Тема 3.2 Приборы и структура процесса дешифрирования
- •3.2.1 Приборы для дешифрирования
- •3.2.3 Оптимальные сроки аэрокосмической съемки и их влияние на дешифрируемость снимков
- •3.2.4 Логическая структура процесса дешифрирования
- •Раздел 4 Изобразительные и информационные свойства снимков
- •Тема 4.1 Изобразительные свойства снимков
- •4.1.1 Структура и рисунок аэрокосмического изображения
- •4.1.2 Закономерности генерализации аэрокосмического изображения
- •4.1.3 Способы преобразования аэрокосмического изображения
- •Раздел 5 Геометрические и стереоскопические свойства снимков
- •Тема 5.1 Геометрические свойства снимков
- •5.1.1 Масштаб снимков
- •5.1.2 Основные элементы планового снимка
- •5.1.3 Искажение снимков из-за наклона оптической оси фотоаппарата, рельефа местности и кривизны поверхности Земли
- •5.1.4 Технические факторы искажения снимков
- •5.1.5 Геометрические свойства сканерного снимка
- •5.1.5 Геометрические свойства радиолокационного снимка
- •Тема 5.2 Стереоскопические свойства снимков
- •5.2.1 Стереоскопическая пара снимков
- •5.2.2 Измерения по стереопарам снимков
- •Раздел 6 Радиометрические свойства и компьютерная обработка снимков
- •Тема 6.1 Цифровые снимки
- •6.1.1 Понятие о цифровом снимке
- •6.1.2 Геометрические и яркостные преобразования цифрового снимка.
- •6.1.3 Классификация объектов по снимкам
- •6.1.4 Составление карты по цифровым снимкам
- •Раздел 7 Мировой фонд космических снимков
- •Тема 7.1 Фонды снимков в различных диапазонах
- •7.1.1 Мировой фонд снимков
- •7.1.2 Фотографические снимки в видимом и инфракрасном диапазонах
- •7.1.3 Сканерные снимки
- •7.1.4 Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне
- •7.1.5 Гиперспектральные снимки в оптическом диапазоне
- •7.1.6 Снимки в радиодиапазоне
- •Тема 7.2 Задачи, решаемые по снимкам
- •7.2.1 Задачи, решаемые по снимкам разного пространственного разрешения
- •Раздел 8 Технологии и методы визуального дешифрирования аэрокосмических снимков
- •Тема 8.1 Полевое дешифрирование
- •8.1.1 Материалы дистанционных съёмок
- •8.1.2 Технологическая схема процесса дешифрирования
- •8.1.3 Полевое наземное дешифрирование
- •8.1.4 Аэровизуальное дешифрирование.
- •8.1.5 Подспутниковые наблюдения.
- •Тема 8.2 Камеральное дешифрирование
- •8.2.1. Особенности камерального дешифрирования
- •8.2.1. Методы и способы камерального дешифрирования
- •8.2.2 Эталонирование и экстраполяция результатов дешифрирования.
4.1.3 Способы преобразования аэрокосмического изображения
Высококачественные аэрокосмические снимки обладают чрезвычайно большой информационной емкостью. При визуальном дешифрировании вследствие ограниченной чувствительности зрительного анализатора не удается извлечь всю информацию, содержащуюся на снимке. Задачей преобразования изображения является представление данной информации в более выразительном виде, чтобы облегчить ее наиболее полное извлечение. В настоящее время для преобразования используют фотографические, электронные и цифровые методы, иногда комплексируя их. Преобразование снимка сводится к получению нового изображения с заданными свойствами. Однако следует отметить, что преобразование изображения не добавляет новой информации, а только приводит ее к виду, удобному для дальнейшего использования.
Наиболее распространенные виды преобразования аэрокосмического изображения: контратипирование, увеличение, синтезирование, квантование и фильтрацию.
Контратипирование. Обычно для дешифрирования используют не оригинальные снимки — негативы, а их контратипы. Всякий процесс контратипирования связан с потерей информации, тем большей, чем выше разрешающая способность сигнала. Как правило, качество снимков при контратипировании ухудшается в 1,5—2 раза. Это относится прежде всего к изготовлению отпечатков на фотобумаге, изобразительные возможности которой ниже, чем фотоматериала на прозрачной подложке. Но в процессе изготовления контратипов возможно некоторое преднамеренное преобразование изображений и изготовление снимков, наиболее подходящих для дешифрирования тех или иных объектов. Например, при печати возможно уменьшение или усиление контраста изображения. Это осуществляется на электронно-копировальном приборе, в котором источником света является электронно-лучевая трубка с изменяющейся яркостью светового пятна, сканирующего негатив. Световой поток, пройдя сквозь негатив и позитив, попадает в фотоэлектронный умножитель, который вырабатывает ток, используемый по принципу обратной связи для регулирования яркости печатающего светового пятна.
Увеличение. Наиболее распространенный вид преобразования снимков — их увеличение. В связи с тем что разрешающая способность фотоматериалов гораздо выше, чем глаза, необходимо их увеличение. Например, если разрешающая способность снимка составляет 10-40 мм–1, его необходимо увеличить в 2-8 раз. Только в этом случае можно извлечь всю информацию, содержащуюся в снимке. Увеличение до нескольких десятков раз приведет к появлению зернистости фотоизображения, которая усложняет дешифрирование.
Синтезирование. Цветное изображение можно получить не только путем печати с цветных пленок, но и путем синтезирования цветных изображений по зональным черно-белым снимкам.
Квантование. При изучении объектов, которые на снимках изображаются плавными тональными переходами, может быть полезным квантование изображения по плотности, т. е. представление непрерывного полутонового изображения в виде дискретных ступеней плотности. Для более четкого разделения используют цветное окрашивание ступеней плотности, т. е. придают каждой ступени плотности определенный цвет. Такой квантовый цветной снимок может внешне напоминать карту с ярко раскрашенными контурами. Квантование изображения наиболее просто выполнить электронным методом. Например, исследованиями установлено, что содержание гумуса в почвах тесно коррелирует с распределением на снимке плотности изображения. Таким образом, путем квантования можно составить картограмму содержания гумуса.
Фильтрация позволяет выделить объекты изучения из среды прочих объектов на снимке и тем самым облегчает распознавание этих объектов. В процессе фильтрации избыточная для решения определенной задачи информация отсеивается, а необходимая приводится к виду, упрощающему ее использование. Увеличивая дешифрируемость снимков, фильтрация повышает надежность и скорость дешифрирования, открывает путь к автоматизации дешифрирования. С использованием фильтрации можно решать следующие задачи: преобразование гаммы тонов или цветов; разделение изображения по составным элементам, например выделение линейных объектов; переход от полей с непрерывно и плавно изменяющимися тонами (плоскостью изображения) к ступенчатому изображению, т. е. выделение нескольких градаций.
Для решения данных задач используются следующие виды фильтрации: оптическая, фотохимическая, фотографическая, метод контурной и двухзональной печати и т. д. С использованием фотографической фильтрации можно достигнуть подчеркивания границ контуров, выявления изменений изображения на серии снимков и выявления линейных элементов определенной ориентации. Приемы оптической фильтрации позволяют выделить линейные объекты определенной ориентировки, например песчаные гряды, овражно-балочную и мелиоративную сеть и др.